ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы ПРАКТИЧЕСКАЯ ГАЗО-ЖИДКОСТНАЯ ХРОМАТОПринципы из "Газо-жидкостная хроматография" Современная литература изобилует информацией, относящейся к быстро развивающейся области газовой хроматографии. В табл. 1-3 дается список книг, полностью или частично посвященных этому методу, а также ряд сводок и обзорных статей, которые будут полезны читателю. К числу широко доступных книг относится монография Филлипса, который был пионером в рассматриваемой области и продолжил исследования Клессона по адсорбции. [c.38] Практическая в данном контексте означает пригодная для большинства тех практических случаев разделения и анализа веществ, к которым принципиально применим метод газо-жидкостной хроматографии . В соответствии с этим ниже дается краткий обзор приборного оснащения и условий, обеспечивающих эффективное использование этого метода нри изучении многих смесей, летучих в определенном практически важном температурном диапазоне. [c.42] Во многих специальных областях применения газо-жидкостной хроматографии, таких, например, как анализ следов вещества, препаративные работы малого масштаба, скоростные операции разделения и т. д., вопросам аппаратурно-технического оформления анализа обычно приходится уделять особое внимание, так как во всех этих случаях точность определения важнейших параметров процесса разделения веществ играет решающую роль. [c.42] Газовая хроматография представляет собой процесс, в котором разделение смеси производится с помощью подвижной газовой фазы, проходящей над сорбентом. Метод подобен широко применяемой жидкостной распределительной колоночной хроматографии, за исключением того, что подвижная жидкая фаза заменена движущейся газовой фазой. Газовая хроматография (ГХ) подразделяется на газо-адсорбцио нную хроматографию (ГАХ), где сорбентом является твердое тело с большой поверхностью, и газожидкостную хроматографию (ГЖХ), где сорбент — нелетучая жидкость, нанесенная на инертный твердый носитель. Подвижная фаза, или газ-носитель, представляет собой инертный газ, который пропускается с постоянной скоростью через насадочную колонку — трубку небольшого диаметра, содержащую сорбент. Аналитическая колонка длиной около , Ъ м ж внутренним диаметром 4 мм может иметь эквивалент от 700 до 4000 теоретических тарелок (смотри ниже) в зависимости от типа и равномерности заполнения насадки. То, что говорится о газо-жидкостной рома-тографии, об ее аппаратуре, детекторах, взятии пробы газа и т. д., в основном применимо к газо-адсорбционной хроматографии, которая является исторически более ранним методом и применяется преимущественно в случае анализа газов или относительно неполярных веществ с высокой летучестью. Область применения газо-жидкостной хроматографии значительно шире, так как этот метод применим к более широкому многообразию веществ и вместе с тем допускает применение не только насадочных, но и капиллярных колонок. В этой главе рассматривается только газо-жидкостная хроматография. [c.43] Главы П1—V посвящены математическому описанию поведения вещества при прохождении его через колонку. Качественно процесс прост и не требует сложной аппаратуры. В большинстве случаев колонки представляют собой небольшие трубки с внутренним диаметром порядка 5 мм, заполненные инертным носителем, например, целитом (диатомовая земля), покрытым нелетучей жидкостью в количестве до 30%. Даже при относительно высоком насыщении жидкой фазой целит имеет вид сухого порошка. Носителем жидкой фазы также может служить стенка трубки, в этом случае применяются трубки с очень малым диаметром — от 0,25 до 0,5 мм. Упрощенная схема хроматографической колонки показана на рис. П-1. [c.43] Коэффициент К не зависит от количества двух фаз в колонке, в то время как величину к можно изменять по желанию путем изменения величины р. Согласно уравнению (II. 1) удерживаемый объем или время удерживания изменяются пропорционально друг другу. Величина р является, как показано ниже, характеристикой колонки, важной для разделения она уменьшается при увеличении количества жидкой фазы в насадке колонки, что приводит к увеличению к ш УКоэффициент распределения изменяется обратно пропорционально упругости пара и, следовательно, зависит от температуры. [c.45] Абсолютный удерживаемый объем можно получить из уравнения (II. 1), применяя поправку на перепад давления в колонке, как показано в гл. IV. Однако чаще всего приводятся относительные величины удерживания, так как при этом устраняется влияние большинства параметров колонки и аппаратуры. [c.45] Это выражение, предложенное Голеем [3], предполагает, что пики имеют равные площади и в достаточной степени отвечают условию Ух = у2- Это важно для установления зависимости между параметром К, характеризующим систему вещество — растворитель — температура, эффективностью колонки N и степенью разделения двух смежных пиков. [c.46] Техника получения хроматограммы газа относительно проста. Несколько микролитров анализируемой органической смеси быстро вводится с помощью медицинского шприца в поток газа-носи-теля через самоуплотняющуюся диафрагму в подогревателе пробы. Дифференциальный детектор, расположенный на выходе из колонки, подает сигнал, пропорциональный мгновенной концентрации компонента в бинарной смеси. В результате на ленте электронного самописца получается типичная хроматограмма с рядом пиков для различных компонентов, показанная на рис. И-З. [c.47] Подобным же образом большие времена удерживания, отвечающие пикам 3,4ж5, указывают, что соответствующие компоненты имеют более низкие упругости паров и более высокие температуры кипения, чем основной компонент. Упругость паров обычно определяет величину К и порядок выхода из колонки, если нет существенных различий в коэффициентах активности, когда порядок выхода может быть обратным. Таким образом, величины удерживания являются средством качественной идентификации неизвестных компонентов путем калибровки с помощью известных веществ или путем сравнения с соответствующими величинами, взятыми из литературы. [c.48] Плохое разделение компонентов в случав пиков 3 тз. 4, показанных на рис. П-З, с которыми нередко приходится сталкиваться, может быть улучшено изменением величин Ь, Н и р, входящих в уравнение разделения (П. 6). Количественные данные для этих компонентов не могут быть получены из рассматриваемой конкретной хроматограммы, если в рабочие условия не будут внесены изменения, улучшающие разделение. Необходимо также учитывать, что в виде одного хроматографического пика могут проявляться два или несколько компонентов. [c.48] Из рис. П-З видно, что по мере увеличения времени удерживания пики становятся менее острыми, уширенными и более низкими. Если понизить температуру так, чтобы компонент, дающий пик 1, появился ттозже на месте пика 5, то следующий пик будет пил о и шире, чем первоначальный, и будет подобен по форме пику 5. Хотя симметричные пики, как указывалось, являются наиболее желательными, на практике часто наблюдаются асимметричные пики с различным наклоном сторон, которые возникают вследствие завышенного объема пробы, адсорбционных эффектов и некоторых аппаратурных факторов. [c.48] Кроме данных о минимальном числе присутствующих компонентов и качественной информации, получаемой из величин удерживания, путем измерения площадей ников и калибровки детектора можно получить количественные данные об абсолютном или процентном содержании в пробе каяодого компонента. [c.48] Вернуться к основной статье